纳米晶Bi2Se3-Sb2Se3薄膜的SILAR法制备及表征

采用连续离子层吸附反应(SILAR)法,分别用含有Se2-,Bi3+和Sb3+的离子溶液作为独立的阴、阳离子前驱溶液,以载玻片为衬底,在室温下沉积出致密且具有镜面金属光泽的Bi2Se3-Sb2Se3薄膜材料.为了改善薄膜样品的结晶状态,对其进行了退火处理.用AFM观察了薄膜样品的表面形貌,用XRD分析了退火前后薄膜样品的结晶状态.结果表明薄膜样品经200℃较低温度下退火处理4 h以后,薄膜的结晶状态由无定形态转化为多晶态,其平均晶粒尺寸为30 nm～40 nm.     

空位缺陷对单层MoS_2电子结构的影响

为了研究单层Mo S2中的空位缺陷形成及其对电子结构的影响,基于密度泛函理论框架下的第一性原理,采用平面波赝势方法分别计算了单层Mo S2中Mo空位和S空位的形成能、空位附近的晶格畸变、Mo S2层中的电子分布以及态密度(DOS)和能带结构。计算结果显示,2种空位缺陷都具有点缺陷特征,其附近的电子分布呈现出明显的局域化特点,且S空位比Mo空位更容易形成。通过与本征态Mo S2电子结构的对比分析,发现2种空位缺陷的存在对单层Mo S2的电子结构、尤其是对导带高能量区域的能态密度会产生十分明显的影响,这些影响可能与空位缺陷引入的缺陷能级有关。     

CMOS集成电路的抗辐射设计

随着商业微电子器件抗辐射能力的提高,使得对专用集成电路(ASIC)从设计上进行抗辐射加固成为可能.本文介绍了CMOS器件的抗电离辐射的主要加固设计方法,认为在商业工艺上可以获得低成本的中等复杂程度和耐辐射能力的专用集成电路(ASIC).     

GaN HEMT开关器件小信号模型

GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)开关器件模型的研究对提高电路性能和缩短研发周期有着重要的意义.为了开发更加精确的电路模型,基于AlGaN/GaN HEMT开关器件的物理结构得到其等效电路模型.利用不同的方法提取开关器件的寄生电容、寄生电感以及寄生电阻.对于栅极附加有千欧姆量级偏置电阻的开关器件提出了一种新的本征参数提取方法.最后通过引入误差因子来评估该模型的准确性和应用在单刀双掷(SPDT)开关电路中检验模型的正确性.结果表明,误差因子E11 =E22＜2.96％,E12 =E21 ＜1.27％,开关电路拟合S参数与实测S参数结果基本吻合.所设计的小信号模型对未来GaN基电路设计提供了一定的理论指导.     

Si衬底上外延3C-SiC薄层结构及光学常数分析

采用热丝化学气相淀积生长法,在Ｓｉ衬底上外延生长３Ｃ－ＳｉＣ薄层获得成功,生成源为ＣＨ４＋ＳｉＨ４＋Ｈ２混合气体,热丝温度约为１８００－２０００℃,碳化和生长时底温度低于１０００℃,用Ｘ射线衍射,变角椭偏法等分析手段研究了外延层的晶体结构和光学常数,Ｘ射线衍射结果显示出３Ｃ－ＳｉＣ薄层的外延生长特征,变角椭偏法测量出外延层的折射率为２．６８６,光不常数随深度变化曲线表明薄层结构分布衬底晶向有关。     

SiCOI MESFET的特性分析

提出了一种新的器件结构-SiCOI结构,即硅衬底上外延SiC制造MESFET器件,并建立了SiCOI MESFET器件结构与模型。使用ISE-TCAD二维器件仿真软件,对SiCOI MESFET的电学特性进行模拟分析。结果表明,通过调整器件结构参数,例如门极栅长、有源层掺杂浓度、有源区厚度等,对器件转移特性、输出特性有较大影响。同时,还对SiCOI MESFET器件的击穿特性进行了模拟。这些电学特性数据为进一步设计及优化SiCOI MESFET器件提供理论基础。     

Si衬底上外延3C-SiC薄层的XPS分析

采用HFCVD技术,通过两步CVD生长法,以较低生长温度,在Si(111)和Si(100)衬底上同时外延生长3C-SiC获得成功.生长源气为CH4+SiH4+H2混合气体,热丝温度约为2000℃,碳化和生长时基座温度分别为950℃和920℃,用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等分析手段研究了外延层的晶体结构、组分及化学键能随深度的变化.XRD结果显示出3C-SiC薄层的外延生长特征,XPS深度剖面图谱表明薄层中的组分主要为Si和C,且Si/C原子比符合SiC的理想化学计量比,其三维能谱曲线进一步证明了外延层中Si2p和与Cls成键形成具有闪锌矿结构的3C-SiC.     

硅熔体中3C-SiC的生长及6H-SiC晶型的抑制

论述了从硅熔体中生长3C-SiC晶体过程中6H-SiC晶型控制的一般原理.采用将硅置于高纯石墨坩埚中使其在高温条件下熔化,坩埚内壁石墨自然熔解于硅熔体中形成碳饱和的硅熔体,在石墨表面形成厚约0.2mm的SiC薄层.X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、Raman散射等分析表明所制备样品为3C-SiC多晶体.实验结果进一步证明从硅熔体中生长3C-SiC晶体过程中,通过适当调整工艺参数可以抑制6H-SiC晶型的形成.     

纤锌矿GaN光电性质的第一性原理研究

利用平面渡赝势密度泛函的方法,结合广义梯度近似,对纤锌矿GaN的光电性质进行了研究.对纤锌矿GaN的能带结构、态密度分布、复介电函数和吸收光谱进行了计算.文中分析了纤锌矿结构GaN晶体可能的跃迁及其对应的吸收光谱.结果显示GaN晶体的光学性质与晶体的电子结构直接相关.计算结果为进一步理解和改进纤锌矿GaN的光电性质提供理论基础.     

二维黑磷物理性质及化学稳定性的研究进展

1914年科研工作者首次合成了黑磷的块体形式。在黑磷沉寂了100年之后,2014年人们成功地将其薄化到少层状态,得到了新型二维纳米材料——二维黑磷。它是由磷原子堆叠而成的单一元素的二维层状半导体材料,具有合适的可控直接带隙、高的载流子迁移率、高的漏电流调制率、较高的开关电流比、良好的导电导热能力和明显的平面各向异性等性质,在低维无机半导体领域备受关注。二维黑磷是一种具有众多优异性质的内禀p型材料,但在空气中的不稳定性使得目前还不能分离得到大面积磷烯(即单原子层黑磷)薄膜,这限制了二维黑磷的应用。本文综述了自2014年以来国内外关于二维黑磷的研究进展,系统介绍了二维黑磷的结构、制备与性质,重点归纳了包括电学性质、光学性质、力学性质、热学性质和磁学性质在内的物理性质及化学稳定性。最后总结并展望了二维黑磷作为电子材料的广阔前景。